文题：低频脉冲电场对PC12细胞酪氨酸羟化酶和多巴胺合成影响的时间效应
发表：《中国神经再生研究（英文版）》杂志2010年第4期第291-294页
作者：张红锋1，房元章1，刘莹1，齐红星2
第一作者：张红锋，女，1964年生，博士，副教授，主要从事细胞生物学方面的研究。E-mail: hfzhang@bio.ecnu.edu.cn
通讯作者：张红锋，女，1964年出生，博士，副教授，主要从事细胞生物学方面的研究。 E-mail: hfzhang@bio.ecnu.edu.cn
单位：1华东师范大学生命科学学院，上海 200062；2华东师范大学物理系光谱与波谱学教育部重点实验室，上海 200062
基金项目：国家自然科学基金资助项目（No.50677022）

文章摘要  
背景：研究发现电磁辐射可影响脑组织或细胞中多巴胺的合成。然而由于各实验室采用的电磁频率、强度及辐射时间不同，结果也不尽一致，电磁辐射是通过何种信号通路影响多巴胺的合成尚无公识。
目的: 测定不同时程低频脉冲电场刺激下，PC12细胞内酪氨酸羟化酶（TH）和细胞培养液中多巴胺含量的变化，以抑制剂法探讨低频脉冲电场刺激影响TH合成的相关细胞信号转导通路。
设计、时间和地点：细胞水平的平行对照实验，于2006-01/10在华东师范大学生命科学学院细胞生物学实验室完成。
材料：PC12细胞购自中科院生化细胞研究所。神经生长因子购自美国Peprotech公司，蛋白激酶A抑制剂H-89和有丝分裂原活化蛋白激酶的激酶抑制剂U0126购自美国Sigma公司。
方法：①取传代的PC12细胞在DMEM培养基中常规培养，在此基础上给予低频脉冲电场（脉冲频率50 Hz，脉宽20 μs，场强峰值1 V/m）刺激5，10，15，20，30 min。②在PC12细胞培养基中加入1μmol/L H-89或U0126处理30 min，再给予低频脉冲电场刺激10min。
主要观察指标：①电场刺激后0.5，1，2，3，4d收集细胞，运用Western blot检测细胞内TH含量；收集第2，3，4，5天的细胞培养液，HPLC测定培养液中多巴胺含量。②电场刺激后1d收集细胞，Western blot检测细胞内TH含量。
结果: ①受到短时间（5，10 min）脉冲电场刺激的PC12 细胞，经较短时间（2d）培养后，细胞内TH的含量和培养液中多巴胺的含量均明显高于正常培养的细胞（P<0.01），但随着培养时间的延长（3~4d），TH和多巴胺的含量均明显下降（P<0.01）。然而，受长时间（15，20，30 min）脉冲电场刺激的细胞则先表现为TH和多巴胺的合成减少，随着培养时间的延长，其合成又迅速增加（P<0.01）。②H89几乎可以完全抑制经电场刺激10 min的PC12细胞胞内TH的表达，而U0126对经电场刺激10 min PC12细胞胞内TH的抑制效率为53.2％。
结论: 短时间电场刺激对TH和多巴胺合成的效应是先促进后抑制，而长时间电场刺激对TH和多巴胺合成的效应是先抑制后促进。低频脉冲电场刺激主要通过激活蛋白激酶A通路调控TH的表达进而调节多巴胺的合成。
关键词：低频脉冲电场；PC12细胞；酪氨酸羟化酶；多巴胺；蛋白激酶A通路；Ras/MEK1/2通路

本实验先进性及创新点：
（1）检索ScienceDirect (Elsevier) 数据库，检索关键词设定为pulsed electric field、PC12 、dopamine 和Tyrosine hydroxylase，最终检索到一篇论文，见参考文献[4]，认定本文（实验）具先进性。
（2）创新性说明：
与国内外同类研究水平的比较，本研究的技术和研究结果层面上的创新性（先进性）的具体体现在两个方面，一是电场刺激后继续培养细胞不同时间取样检测，研究电场作用的时间效应，并发现了滞后的和长期的作用效果。二是采用抑制剂方法探究了电场刺激影响TH和DA合成的相关信号通路，得到了全新的结果，为解释电磁场生物效应的机制提供了实验数据。

国内外该范围领域同类研究水平介绍：
各实验室所采用的电磁场频率和强度不同，电磁辐射时间不同，有动物或细胞水平上的实验，所以实验数据也不尽相同甚至相互矛盾。主要都在动物水平上做实验，以PC12细胞为实验材料检测DA的论文只有一篇；主要研究电磁场对DA合成分泌的影响，没有研究对相关酶和细胞信号通路的影响，对电磁场生物效应的机制还不是很清楚。